EP0982593B1 - Verfahren zur Ueberwachung von Pipettiervorgängen - Google Patents

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EP0982593B1
EP0982593B1 EP98115395A EP98115395A EP0982593B1 EP 0982593 B1 EP0982593 B1 EP 0982593B1 EP 98115395 A EP98115395 A EP 98115395A EP 98115395 A EP98115395 A EP 98115395A EP 0982593 B1 EP0982593 B1 EP 0982593B1
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EP
European Patent Office
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liquid
intensity
process according
light beam
signal
Prior art date
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EP98115395A
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EP0982593A1 (de
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Claudius Burkhardt
Fritz Gödl
Reto Seeholzer
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F Hoffmann La Roche AG
Original Assignee
F Hoffmann La Roche AG
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Publication date
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Priority to DE59813265T priority patent/DE59813265D1/de
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Priority to ES98115395T priority patent/ES2253797T3/es
Priority to US09/371,979 priority patent/US6281517B1/en
Priority to JP23002699A priority patent/JP4355059B2/ja
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
    • G01N2035/1018—Detecting inhomogeneities, e.g. foam, bubbles, clots

Definitions

  • the present invention relates to a method for Monitoring of pipetting operations according to the The preamble of claim 1.
  • Photocells with light source and receiver for example, to detect passing Objects are well known. It is further known that contained in a liquid jet gas bubbles due to their deviating from the beam optical density are recognizable. Leave gas bubbles in a liquid jet therefore, in principle, with the help of a suitable Detect light barrier. A facility for this is in the document WO97 / 33154.
  • the invention is therefore based on the object Provide method of the type mentioned above, with the sucking in and the expulsion of the liquids from the pipetting needles of automatic analyzers to avoid analysis errors can be monitored as closely as possible.
  • this effect is due to a non-contact, optical device done.
  • the advantages associated with the inventive method particular is that it is compatible with its Help manages to perform measurements in automatic analyzers which are much more reliable than before, what the Meaningfulness of the measurements significantly improved.
  • a pipetting needle 12 As shown in Fig. 1, there is an ejected (first) liquid 11 in a pipetting needle 12. This Needle is inserted into a cuvette vessel 13 and dives with its tip into another (second) fluid 14, the the ejected liquid 11 is to be mixed. To the pipetting needle 12 is a flexible tube 15th connected via the suction or ejection of the Fluid 11 is controlled by pressure change. From the Pipetting needle 12 will be a minimum of 1 microliter Sample liquid 11 ejected.
  • first liquid 11 Above the well-defined volume of the first liquid 11 is to delineate a (third), im Hose 15 and the upper portion of the pipetting needle 12th constantly remaining, serving hydraulic purposes Working fluid 16 is a separation bladder 17.
  • a protective blister 27 In the top of Needle 12 to the first liquid 11 is located a protective blister 27, which the pipetting needle 12 against the outside quasi closed and thus especially unwanted leakage prevents portions of the first liquid 11.
  • the device shown in Fig. 1 comprises a Light source 18, for example an LED (light emitting diode) for emitting a light beam 19 in the near infrared (e.g., at about 900 nm), and an associated light detector 20.
  • a detector electronics 22 This is followed by a detector electronics 22.
  • the light beam 19 passes through the cuvette vessel 13 and the contained therein liquid 14 relatively wide and oblique, whereby on occurrence of bubbles by total reflections the bladder walls at the detector 20 strong changes in received light intensity occur.
  • the detector 20 is for Elimination of disturbing background radiation by a Screen 21 shielded against the outside. It can be on this Way also single, smallest bubbles prove, from the Needle 11 are ejected into the second liquid 14 and in this slowly ascend.
  • FIG. 2 shows the typical course of the amplitude of the Output signal / intensity signal U of the light detector 20 as a function of time t in seconds for two different cases.
  • the desired normal case is the required amount (first) liquid 11 bubble-free in the Pipetting needle 12 before.
  • the full line 28 shows one Course of the signal U in the case of a normal pipetting. In this case it shows up after the beginning of the Ejection process a first minimum 31 shallow depth, which is caused by the ejected protective bubble 27. The following, relative maximum 32 goes to the ejected first liquid 11 back. Once this Liquid 11 completely from the pipetting needle 12th After a part of the separation bubble 17 follows, the a second, lower minimum 33 causes.
  • the broken line 29 shows a course of the Output signal / intensity signal U in the second, unwanted case, with little or no Liquid 11, but mainly air from the Pipetting needle 12 introduced into the second liquid 14 becomes.
  • this second case there is a single minimum 34, whose depth is about as deep as the main minimum 33 of the first case.
  • FIG. 3 shows the block diagram of the detector electronics 22.
  • This unit 22 comprises a first memory 41 and a second memory 42 as well as two logic circuits 43, 44. It outputs a control signal via the connection 45 to the outside and receives its measuring signals U n from the light detector 20.
  • comparison values corresponding to the in 2 typical intensity / time courses correspond. These comparison values are preferably used as Thresholds S.
  • the (n: consecutive numbering) 12 determined intensity values or the measurement signals U n during the ejection of the liquid from the pipetting needle 11 continuously stored so that each standing by a sequence of measurement values for processing.
  • These measured values U n can be filtered to avoid statistical fluctuations, for example by averaging from z. B. in each case five adjacent individual values.
  • the quotient of these difference values and a time interval, ie dU n / dt, corresponds to the respective gradients of the curves of FIG. 2.
  • Important conclusions can already be drawn from these gradients, in particular from their mean values and the time points of application.
  • the minima and / or maxima of the respective intensity / time curve can be determined from the sequence of the difference values dU n , and the associated intensities at the extreme points can be determined from the intensity values themselves. For example, FIG.
  • first evaluation data B m (m: 1, 2, 3, ).
  • the gradients b 12 and b 23 shown in FIG. 4 in the case of a course of the intensity U according to the curve 29 in FIG. 2 have clearly different values than the gradients b 12 and b 23 for FIG a curve of the intensity U according to the curve 28 in Fig. 2.
  • the course of the intensity U according to the curve 29 in Fig. 2 corresponds to an undesired pipetting, in which little or no liquid 11, but mainly air from the Pipetting needle 12 is introduced into the second liquid 14.
  • integrals A are used, ie surfaces are determined which are essentially limited by the intensity / time profiles according to FIG. 4 shows a scheme corresponding to FIG. 2.
  • the integral Am corresponds to the area above the respective diagram curve, starting at the starting point t 1 and ending a predefined time ⁇ t later at the end point t 3 .
  • the integral A tot corresponds to the assigned rectangular area, which is spanned by the said point t 1 and the time ⁇ t.
  • the ratio A m / A tot of these respective integrals forms another evaluation date.
  • the evaluation data becomes respectively with the one provided by the first memory 41 Thresholds compared.
  • the logic circuit 44 via the Connection 45 either an end signal E or a Error signal F off.
  • the detector electronics 22 can in a conventional manner Circuits, z. B. using Operational amplifiers, be constructed. In a preferred manner however, it is a programmatic Processor with associated memory, in which the Logic circuits 43, 44 by special program parts, the run in series, are realized.
  • FIG. 5 shows a very simple flow chart which represents the overall function of the detector electronics 22.
  • the intensity values U n emitted by the detector 20 are stored as raw data in the memory 42. They are used in first processing steps to calculate the mentioned evaluation data B m , A m / A tot . This is followed essentially by two decision steps in which it is checked whether the first evaluation data B m corresponds to the conditions given by the stored threshold values S or not, and whether the ratio of the integrals A m / A tot does not exceed a further threshold value S i . If the decision answers correspond to the conditions in perfect pipetting, then there is a positive end signal. Otherwise, there may be an error. This result is either reacted with a hard stop signal or the repetition of the pipetting process is initiated.
  • the thresholds S with comparable samples can be properly pre-determined.
  • a zero balance is necessary, at least after each Initialization. This can be confounding factors how different volume amount of the second liquid 14, different transparency, refractive index and / or Viscosity of the liquids 11 and / or 14 and the Eliminate or at least minimize cuvette vessel 13.
  • the favorable properties of the method according to the invention are based, above all, on its essentially dynamic principle, which consists in the skilful evaluation of a comprehensive series of measured values. Further, it is important to focus on two different types of values, one on the slopes dU n / dt and the other on integral A. This greatly increases the ability to make decisions in detecting any errors.
  • a device for monitoring pipetting operations, and in particular the leakage of a first liquid 11 from a pipetting needle 12, which is immersed with its tip in a second liquid 14, has been described above.
  • This device comprises a source 18 for a light beam 19, which extends transversely to the path of the first liquid 11, and a light detector 20 at the end of the light beam 19 for outputting an output signal corresponding to the respective received light intensity.
  • the detector 20 is designed for the continuous output of intensity signals or measuring signals U n .
  • the device further includes a first store 41 for predetermined threshold values S, a second store 42 for the current intensity signals or measurement signals U n and for evaluation data B m , A m / A tot derived therefrom, and at least one logic circuit 43, 44 for comparison the evaluation data B m , A m / A dead with the thresholds S and for outputting a result signal E, F.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ueberwachung von Pipettiervorgängen entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Lichtschranken mit Lichtquelle und -empfänger, beispielsweise zum Detektieren von passierenden Gegenständen, sind allgemein bekannt. Es ist weiter bekannt, dass in einem Flüssigkeitsstrahl enthaltene Gasblasen aufgrund ihrer vom Strahl abweichenden optischen Dichte erkennbar sind. Gasblasen in einem Flüssigkeitsstrahl lassen sich daher grundsätzlich mit Hilfe einer geeigneten Lichtschranke detektieren. Eine Einrichtung hierfür ist in der Schrift WO97/33154beschrieben.
Von Analysenautomaten für zu analysierende Flüssigkeiten ist es bekannt, dass diese Flüssigkeiten in kleinen Mengen, beispielsweise in Portionen von minimal 1 bis 2 Mikroliter, durch Einsaugen in und Ausstossen aus Pipettiernadeln gehandhabt werden. Hierbei bildet das Auftreten von Blasen in den Nadeln eine wichtige Quelle von Fehlern, da solche Blasen die Quantitäten der ausgestossenen Flüssigkeiten stark beeinflussen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bereit zu stellen, mit dem das Einsaugen in und das Ausstossen der Flüssigkeiten aus den Pipettiernadeln von Analysenautomaten zur Vermeidung von Analysenfehlern möglichst genau überwacht werden kann. Im speziellen soll diese Wirkung durch eine berührungslose, optische Einrichtung erfolgen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Verfahren gelöst, dessen wesentlichen Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert sind. Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Die Vorteile, die mit dem erfindungsgemässen Verfahren erzielt werden, liegen insbesondere darin, dass es mit ihrer Hilfe gelingt, in Analysenautomaten Messungen durchzuführen, die wesentlich zuverlässiger sind als bisher, was die Aussagekraft der Messungen erheblich verbessert.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1
den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens;
Figur 2
Zeitdiagramme charakteristischer Intensitätssignalverläufe
Figur 3
ein Blockschaltbild einer Detektorelektronik;
Figur 4
Intensitätsintegrale; und
Figur 5
ein Ablaufdiagramm.
Wie in Fig. 1 gezeigt, befindet sich eine auszustossende (erste) Flüssigkeit 11 in einer Pipettiernadel 12. Diese Nadel ist in ein Küvettengefäss 13 eingeführt und taucht mit ihrer Spitze in eine weitere (zweite) Flüssigkeit 14, der die auszustossende Flüssigkeit 11 beigemischt werden soll. An die Pipettiernadel 12 ist ein flexibler Schlauch 15 angeschlossen, über den das Ansaugen bzw. Ausstossen der Flüssigkeit 11 durch Druckänderung gesteuert wird. Aus der Pipettiernadel 12 wird eine Menge von minimal 1 Mikroliter Probenflüssigkeit 11 ausgestossen.
Oberhalb der im Volumen wohl definierten ersten Flüssigkeit 11 befindet sich zur Abgrenzung von einer (dritten), im Schlauch 15 und dem oberen Bereich der Pipettiernadel 12 konstant verbleibenden, hydraulischen Zwecken dienenden Arbeitsflüssigkeit 16 eine Trennblase 17. In der Spitze der Nadel 12 bis hin zur ersten Flüssigkeit 11 befindet sich eine Schutzblase 27, die die Pipettiernadel 12 gegen aussen quasi verschliesst und damit vor allem ungewolltes Austreten von Teilen der ersten Flüssigkeit 11 verhindert.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle 18, beispielsweise eine LED (light emitting diode) zum Abgeben eines Lichtstrahls 19 im nahen Infrarot (z.B. bei ca. 900 nm), und einen zugeordneten Lichtdetektor 20. Diesem ist eine Detektorelektronik 22 nachgeschaltet. Der Lichtstrahl 19 durchsetzt das Küvettengefäss 13 und die darin enthaltene Flüssigkeit 14 relativ breit und schräg, wodurch beim Auftreten von Blasen durch Totalreflexionen an den Blasenwänden beim Detektor 20 starke Änderungen der empfangenen Lichtstärke auftreten. Der Detektor 20 ist zur Eliminierung von störender Hintergrundstrahlung durch eine Blende 21 gegen aussen abgeschirmt. Es lassen sich auf diese Weise auch einzelne, kleinste Blasen nachweisen, die aus der Nadel 11 in die zweite Flüssigkeit 14 ausgestossen werden und in dieser langsam aufsteigen.
Figur 2 zeigt den typischen Verlauf der Amplitude des Ausgangssignals/Intensitätssignals U des Lichtdetektors 20 in Abhängigkeit von der Zeit t in Sekunden für zwei unterschiedliche Fälle. Im angestrebten Normalfall liegt die geforderte Menge (erste) Flüssigkeit 11 blasenfrei in der Pipettiernadel 12 vor. Die volle Linie 28 zeigt einen Verlauf des Signals U im Fall einer normalen Pipettierung. In diesem Fall zeigt sich nach dem Beginn des Ausstossvorganges ein erstes Minimum 31 geringer Tiefe, welches durch die ausgestossene Schutzblase 27 bewirkt wird. Das nachfolgende, relative Maximum 32 geht auf die ausgestossene erste Flüssigkeit 11 zurück. Sobald diese Flüssigkeit 11 vollständig aus der Pipettiernadel 12 ausgetreten ist, folgt ein Teil der Trennblase 17 nach, die ein zweites, tieferes Minimum 33 bewirkt.
Die gebrochene Linie 29 zeigt einen Verlauf des Ausgangssignals/Intensitätssignals U im zweiten, unerwünschten Fall, bei dem wenig oder sogar keine Flüssigkeit 11, sondern vorwiegend Luft aus der Pipettiernadel 12 in die zweite Flüssigkeit 14 eingebracht wird. In diesem zweiten Fall zeigt sich ein einziges Minimum 34, dessen Tiefe etwa gleich tief wie beim Hauptminimum 33 des ersten Falles ist. In der Praxis ergeben sich beliebige Mischformen zwischen den gezeigten Kurven 28 und 29.
Figur 3 zeigt das Blockschaltbild der Detektorelektronik 22. Diese Einheit 22 umfasst einen ersten Speicher 41 und einen zweiten Speicher 42 sowie zwei Logikkreise43, 44. Sie gibt ein Steuersignal über die Verbindung 45 nach aussen ab und erhält ihre Messsignale Un vom Lichtdetektor 20.
Im Speicher 41 sind Vergleichswerte gespeichert, die den in Figur 2 gezeigten, typischen Intensität/Zeit-Verläufen entsprechen. Diese Vergleichswerte dienen vorzugsweise als Schwellwerte S.
Im Speicher 42 werden die während des Ausstossens der Flüssigkeit 11 aus der Pipettiernadel 12 ermittelten Intensitätswerte bzw. die Messsignale Un (n: fortlaufende Numerierung) laufend gespeichert, so dass jeweils eine Folge von Messwerten für die Bearbeitung bereitsteht. Diese Messwerte Un können zur Vermeidung von statistischen Schwankungen gefiltert sein, beispielsweise durch Mittelwertbildung aus z. B. jeweils fünf benachbarten Einzelwerten.
Der erste Logikkreis 43 bildet bevorzugt und fortlaufend aus benachbarten (eventuell gefilterten) Messsignalen Un Differenzwerte dUn = Un - Un-1. Der Quotient aus diesen Differenzwerten und einem Zeitintervall, d.h. dUn/dt, entspricht den jeweiligen Steigungen der Kurven von Figur 2. Aus diesen Steigungen, insbesondere aus deren mittleren Werten und den zeitlichen Einsatzpunkten lassen sich bereits wichtige Schlüsse ziehen. Weiter lassen sich jedoch aus der Folge der Differenzwerte dUn auch die Minima und/oder Maxima des jeweiligen Intensität/Zeit-Verlaufes ermitteln und aus den Intensitätswerten selbst die zugeordneten Intensitäten an den Extremstellen. Fig. 4 zeigt z.B. die Steigung b12 für das Minimum, welches zwischen t1 und t2 liegt, und die Steigung b23 für das Minimum, welches zwischen t2 und t3 liegt, für einen Verlauf der Intensität U gemäss der Kurve 28 in Fig. 2 welcher einer Normalpipettierung entspricht. Die Steigungen und die Werte an den Extremstellen bilden erste Bewertungsdaten Bm (m: 1, 2, 3, ...).
Es ist aus der Figur 2 ersichtlich, dass die in Fig. 4 gezeigten Steigungen b12 und b23 im Falle eines Verlaufs der Intensität U gemäss der Kurve 29 in Fig. 2 deutlich andere Werte haben, als die Steigungen b12 und b23 für einen Verlauf der Intensität U gemäss der Kurve 28 in Fig. 2. Wie oben erwähnt, entspricht der Verlauf der Intensität U gemäss der Kurve 29 in Fig. 2 einem unerwünschten Pipettiervorgang, bei dem wenig oder sogar keine Flüssigkeit 11, sondern vorwiegend Luft aus der Pipettiernadel 12 in die zweite Flüssigkeit 14 eingebracht wird.
Zum Gewinnen weiterer Bewertungsdaten dienen Integrale A, d.h. es werden Flächen bestimmt, die im wesentlichen durch die Intensität/Zeit-Verläufe entsprechend Figur 2 begrenzt sind. Hierzu zeigt Figur 4 ein der Figur 2 entsprechendes Schema. Das Integral Am entspricht der Fläche oberhalb der jeweiligen Diagrammkurve, beginnend beim Ausgangspunkt t1 und endend eine vorgegebene Zeit Δt später beim Endpunkt t3. Das Integral Atot entspricht der zugeordneten Rechteckfläche, die durch den genannten Punkt t1 und die Zeit Δt aufgespannt ist. Das Verhältnis Am/Atot dieser jeweiligen Integrale bildet ein weiteres Bewertungsdatum.
Im zweiten Logikkreis 44 werden die Bewertungsdaten jeweils mit den vom ersten Speicher 41 zur Verfügung gestellten Schwellwerten verglichen. Sobald noch zu beschreibende Kriterien erfüllt sind, gibt der Logikkreis 44 über die Verbindung 45 entweder ein Endesignal E oder ein Fehlersignal F ab.
Die Detektorelektronik 22 kann in konventioneller Weise aus Schaltkreisen, z. B. unter Verwendung von Operationsverstärkern, aufgebaut sein. In bevorzugter Art handelt es sich jedoch um einen programmgesteuerten Prozessor samt zugeordnetem Speicher, bei dem die Logikkreise 43, 44 durch spezielle Programmteile, die seriell ablaufen, realisiert sind.
Figur 5 zeigt hierzu ein sehr einfaches Ablaufdiagramm, welches die Gesamtfunktion der Detektorelektronik 22 darstellt. Die vom Detektor 20 abgegebenen Intensitätswerte Un werden als Rohdaten im Speicher 42 gespeichert. Sie dienen in ersten Verarbeitungsschritten zur Berechnung der genannten Bewertungsdaten Bm, Am/Atot. Hierauf folgen im wesentlichen zwei Entscheidungsschritte, in denen geprüft wird, ob die ersten Bewertungsdaten Bm den durch die gespeicherten Schwellwerte S gegebenen Bedingungen entsprechen oder nicht, und ob das Verhältnis der Integrale Am/Atot einen weiteren Schwellwert Si nicht übersteigt. Entsprechen die Entscheidungsantworten den Verhältnissen bei einwandfreiem Pipettieren, dann ergibt sich ein positives Endesignal. Anderenfalls kann ein Fehler vorliegen. Auf dieses Ergebnis wird entweder mit einem harten Stoppsignal reagiert oder es wird die Wiederholung des Pipettiervorganges eingeleitet.
Für ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es selbstverständlich, dass die Schwellwerte S mit vergleichbaren Proben einwandfrei vorermittelt werden. Weiter ist ein Nullabgleich notwendig, zumindest nach jedem Initialisierungsvorgang. Hierdurch lassen sich Störfaktoren wie unterschiedliche Volumenmenge der zweiten Flüssigkeit 14, unterschiedliche Transparenz, Brechungsindex und/oder Viskosität der Flüssigkeiten 11 und/oder 14 und des Küvettengefässes 13 eliminieren bzw. wenigstens minimieren.
Die günstigen Eigenschaften des erfindungsgemässen Verfahrens beruhen vor allem auf seinem im wesentlichen dynamischen Prinzip, das in der geschickten Auswertung einer umfangreichen Folge von Messwerten besteht. Weiter ist wichtig, dass auf zwei unterschiedliche Arten von Werten abgestellt wird, zum einen auf die Steigungen dUn/dt und zum anderen auf Integrale A. Dies erhöht die Entscheidungsfähigkeit beim Detektieren von eventuellen Fehlern wesentlich.
Es ist offensichtlich, dass zahlreiche Varianten sowohl beim physikalischen Aufbau von Lichtquelle 18 und Lichtdetektor 20 als auch in der Signalverarbeitung durch die Detektorelektronik 22 im Rahmen der beschriebenen Erfindung möglich sind. Diese betreffen z. B. die gewählte Geometrie, die verwendete Lichtwellenlänge bzw. die Wahl und die Ermittlung der zu vergleichenden Daten, das zugrunde liegende Flussdiagramm usw.
Zusammenfassend wurde oben eine Vorrichtung zur Ueberwachung von Pipettiervorgängen und dabei insbesondere des Austretens einer ersten Flüssigkeit 11 aus einer Pipettiernadel 12 , die mit ihrer Spitze in eine zweite Flüssigkeit 14 eingetaucht ist, beschrieben. Diese Vorrichtung enthält eine Quelle 18 für einen Lichtstrahl 19, der quer zur Bahn der ersten Flüssigkeit 11 verläuft, und einen Lichtdetektor 20 am Ende des Lichtstrahls 19 zum Abgeben eines der jeweiligen empfangenen Lichtstärke entsprechenden Ausgangssignals. Der Detektor 20 ist zum laufenden Abgeben von Intensitätssignalen bzw. Messsignalen Un ausgebildet.
Die Vorrichtung enthält ferner einen ersten Speicher 41 für vorermittelte Schwellwerte S, einen zweiten Speicher 42 für die aktuellen Intensitätssignale bzw. Messsignalen Un und für von diesen abgeleitete Bewertungsdaten Bm, Am/Atot, und wenigstens ein Logikreis 43, 44 zum Vergleichen der Bewertungsdaten Bm, Am/Atot mit den Schwellwerten S und zum Abgeben eines Ergebnissignals E, F.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Ueberwachung von Pipettiervorgängen und dabei insbesondere des Austretens einer ersten Flüssigkeit aus einer Pipettiernadel (12), welche mit ihrer Spitze in eine zweite Flüssigkeit (14) in einem Behälter (13) eingetaucht ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Flüssigkeit (14) mit einem von einer Lichtquelle (18) abgegebenen Lichtstrahl (19) bestrahlt wird,
    der Lichtstrahl (19) den Behälter (13) und einen Bereich der zweiten Flüssigkeit (14) durchsetzt, welcher Bereich sich von einer Innenwand zur gegenüberliegenden Innenwand des Behälters erstreckt,
    der aus der zweiten Flüssigkeit (14) austretende Lichtstrahl (19) von einem Lichtdetektor (20) empfangen wird, welcher als Ausgangssignal ein Intensitätssignal (U) abgibt, welches der empfangenen Lichtstärke entspricht,
    Messwerte des Intensitätssignals (U) fortlaufend gemessen und gespeichert werden, und
    aus den gespeicherten Messwerte des Intensitätssignals (U) Bewertungsdaten abgeleitet werden und diese mit vorermittelten Schwellwerten verglichen werden, um ein Ergebnissignal zu erzeugen.
  2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erste der abgeleiteten Bewertungsdaten (Bm) Kurvensteigungen im Intensität/Zeit-Diagramm sind.
  3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zweite der abgeleiteten Bewertungsdaten der Quotient aus zwei Integralen (Am/Atot) sind, welchen Integralen zwei Flächen im genannten Intensität/Zeit-Diagramm entsprechen, die durch einen Anfangspunkt (U1) und ein Zeitintervall (Δt) aufgespannt sind.
  4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte durch Mittelung der Amplituden von benachbarten Intensitätssignale (Un) gebildet werden.
  5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der ausgestossenen ersten Flüssigkeit (11) im Minimum etwa 1 Mikroliter beträgt.
  6. Verfahren zur Feststellung des Austretens von Luftblasen mit einer ersten Flüssigkeit aus einer Pipettiernadel (12), welche mit ihrer Spitze in eine zweite Flüssigkeit (14) in einem Behälter (13) eingetaucht ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Flüssigkeit (14) mit einem von einer Lichtquelle (18) abgegebenen Lichtstrahl (19) bestrahlt wird,
    der Lichtstrahl (19) den Behälter (13) und einen Bereich der zweiten Flüssigkeit (14) durchsetzt, welcher Bereich sich von einer Innenwand zur gegenüberliegenden Innenwand des Behälters erstreckt,
    der aus der zweiten Flüssigkeit (14) austretende Lichtstrahl (19) von einem Lichtdetektor (20) empfangen wird, welcher als Ausgangssignal ein Intensitätssignal (U) abgibt, welches der empfangenen Lichtstärke entspricht,
    Messwerte des Intensitätssignals (U) fortlaufend gemessen und gespeichert werden, und
    aus den gespeicherten Messwerte des Intensitätssignals (U) Bewertungsdaten abgeleitet werden und diese mit vorermittelten Schwellwerten verglichen werden, um ein Ergebnissignal zu erzeugen.
  7. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass erste der abgeleiteten Bewertungsdaten (Bm) Kurvensteigungen im Intensität/Zeit-Diagramm sind.
  8. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zweite der abgeleiteten Bewertungsdaten der Quotient aus zwei Integralen (Am/Atot) sind, welchen Integralen zwei Flächen im genannten Intensität/Zeit-Diagramm entsprechen, die durch einen Anfangspunkt (U1) und ein Zeitintervall (Δt) aufgespannt sind.
  9. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte durch Mittelung der Amplituden von benachbarten Intensitätssignale (Un) gebildet werden.
  10. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der ausgestossenen ersten Flüssigkeit (11) im Minimum etwa 1 Mikroliter beträgt.
EP98115395A 1998-08-17 1998-08-17 Verfahren zur Ueberwachung von Pipettiervorgängen Expired - Lifetime EP0982593B1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT98115395T ATE312355T1 (de) 1998-08-17 1998-08-17 Verfahren zur ueberwachung von pipettiervorgängen
DE59813265T DE59813265D1 (de) 1998-08-17 1998-08-17 Verfahren zur Ueberwachung von Pipettiervorgängen
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